Recensement des mesures de réhabilitation et des incertitudes liées à la caractérisation de la performance énergétique

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Ève Lemieux
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1 Tâche n : Conception de l opération et définition de l objectif de performance Recensement des mesures de réhabilitation et des incertitudes liées à la caractérisation de la performance énergétique Bruno PEUPORTIER ARMINES Centre Energétique et Procédés

2 Objectifs Identifier les voies de progrès et les travaux à réaliser Prédire le niveau de performance atteignable Définir l objectif de performance intégrant des sources d incertitude Contribuer à l élaboration d un guide méthodologique pour la GPE

3 Partenaires Tâche 2.2 Conception de l opération et définition de l objectif de performance ARMINES, Responsable de la tâche CETE Ouest CSTB DE LUMINAE

4 Recensement des améliorations Thermique, enveloppe Isolation thermique (Façades,Toiture, Plancher) Traitement des ponts thermiques Remplacement des baies (vitrages, protections) Etanchéité à l air et renouvellement d air Energies renouvelables (solaire thermique, PV) Extension d un bâtiment existant (atrium, étage supplémentaire, façade double peau )

5 Recensement des améliorations Thermique, équipements Systèmes de génération (Chaudières, Pompe à chaleur, ECS, Solaire thermique, Thermofrigopompe ) Distribution (isolation ) Régulation et émission (Robinets thermostatiques, Thermostats d'ambiance )

6 Recensement des améliorations Eclairage Surfaces vitrées, choix des vitrages et des menuiseries, compléments aux vitrages (redirection de la lumière vers le plafond ) Dispositifs de redirection de la lumière naturelle vers le fond des espaces Revêtements (murs, sols, planchers) Masques

7 Association d améliorations Thermique et Eclairage Isolation thermique et fenêtres avec retrait évasé Choix des vitrages et des compléments -> confort visuel et thermique Atriums, façades double peau Thermique et ventilation Entrées d air ou stratégie double flux Enveloppe et équipement (dimensionnement)

8 Evaluation du niveau de performance atteignable Tâche 2.1 -> modèle du bâtiment existant Evaluation des améliorations, étude technico-économique Etape supplémentaire dans le cadre d un processus de garantie de performance : évaluation des incertitudes Liens avec la tâche 4.2 (comportements)

9 Recensement des paramètres incertains Site (données météorologiques, masques ) Bâti (caractéristiques des produits, évolution, techniques constructives ) Occupants (apports internes, gestion du chauffage, ventilation, éclairage, occultations) Modélisation (zones thermiques, pas de temps, coefficients d échanges convectifs )

10 Intervalles d incertitude, STD Paramètres d entrée Valeur basse Valeur haute Paramètre du site Albédo (-) 0,18 0,33 Paramètres du bâti Infiltration (vol/h) 0,1 vol/h 0,16 vol/h Ponts thermiques plancher bas 0 W/m.K 1 W/m.K Masse volumique*capacité calorifique du béton (J/m3.K) : 1800 kg/m3 x 820 J/kg.K 2600 kg/m3 x1000 J/kg.K Paramètres liés à l occupant Consigne de température ( C) 19 C 23 C Apports internes (W/m2) 2W/m2 4 W/m2 Paramètres de modélisation Nombre de zones thermiques pour la simulation : monozone, une zone par pièce Pas de temps 6 minutes 1 heure Coefficients d échanges convectifs intérieurs et extérieurs Répartition sur les différentes parois du flux solaire entrant dans une pièce

11 Intervalles d incertitude, équipements Paramètres d entrée Valeur basse Valeur haute 1. Systèmes de génération Chaudière basse température, η sur PCI_charge_partielle 87,5 + 1,5 logpn 96 Chaudière condensation η sur PCI_charge_partielle 97 + logpn 110 Chaudières bois à bûches η Chaudières bois à plaquettes η Chaudières bois à granulés η PAC Air/eau COP Tévap=7 ; Tcond=45 1,92 3,35 Ballon thermodynamiques ECS, COP 1,65 4,64 2. Distribution 3. Régulation et émission Robinets thermostatiques Variation temporelle (K) 0,25 0,77

12 Intervalles d incertitude, éclairage Paramètres d entrée 1. Environnement extérieur Présence de masques : espace dégagé ou dense Réflexion sur les masques : valeurs par défaut (+/- clair, +/- réfléchissant) Données climatiques (éclairement) 2. Caractéristiques des façades Transmission par les vitrages : +/- transparent Compléments aux vitrages : +/- clair, +/- réfléchissant 3. Espace intérieur Propriétés optiques des revêtements : +/- clair, +/- réfléchissant Mobilier : +/- clair, +/- réfléchissant

13 Travaux prévus Etude de cas, simulations thermique et éclairage, avec climat et comportements types -> évaluation de performances prévisionnelles (ex. consommations si chauffage à 19 C et 2700 degrés jours) Propagation des incertitudes sur les autres entrées (bâti, systèmes, comportements) pour définir un intervalle de performance

14 Exemple (projet FBE CIBLE) Parc OSICA, Barre «Les Cinéastes», Epinay sous Sénart (91) et tour «La Renardière», Roissy en Brie (77)

15 Evalua6on avant travaux Hypothèses retenues pour la modélisaion Chauffage 19 C Apports internes 3W/m² (sur la base de 3000 kwh par logement et par an) Débit de renouvellement d air, valeur annuelle moyenne de 0,6 vol/h Densité d occupaion 1 personne pour 25m² VariaIons paramétriques

16 Approche envisagée Propagation d incertitudes, ex. méthode de Monte Carlo, mais pb de temps de calcul Paramètres incertains trop nombreux Identifier les paramètres les plus influents Méthode de plans d expérience ou indices de Sobol (calculs de variance) Propagation d incertitudes sur un nb réduit de paramètres -> intervalle de performance

17 Livrables Rapport intégrant le recensement d améliorations, la présentation des études de cas, et la contribution à un guide méthodologique concernant la définition de l objectif de performance et l intégration de la GPE en phase de conception Rapport intermédiaire, décembre 2012 Rapport final, juin 2013? (selon la collecte de données sur les études de cas)

18 Merci de votre attention

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